建筑防噪隔振技术中的浮动基础系统应用施工研究

张会 刘宝风

京金宝声学环保顾问（北京）有限公司 北京 100102

1 防噪隔振技术和浮动基础系统概述

建筑防噪隔振技术是指通过采用各种措施来减少建筑物内部或周围的噪音传递和震动对人们的干扰。隔声方面主要使用吸音材料、隔音玻璃等材料来吸收和隔离噪音，减少噪音的传播。隔振方面是利用弹性材料或减震装置来减少建筑物受到地震、机械振动等因素的影响，降低震动对人们的干扰。可以实现吸收和分散地震等外部振动能量，减少其向上传递到建筑物本身的强度。建筑防噪隔振技术在一些地震频繁的地区被广泛应用，可以降低地震灾害对建筑物结构和部件的破坏和威胁，提高建筑物的整体安全性和使用寿命[1]。当然，对于具体的建筑隔振技术的设计和实施，需要根据具体情况进行评估和考虑。这可能涉及到结构工程师、地震专家和其他相关专业人员的参与，以确保建筑物在面临地震等振动时具备足够的防护能力。

浮动基础系统即浮动底座系统，浮动底座是由建筑结构楼面上的隔振胶垫和浮筑层组成，建筑隔振橡胶支座是最常见和普遍使用的一种形式。浮筑层一般可由钢筋混凝土浇筑而成，浮动底座（建筑隔振橡胶支座）的实质就是将声振源与建筑物隔离的积极隔振做法。50x50x50mm隔振垫由橡胶和软木等材料进行复合而成，根据减振胶垫荷载范围排布在结构楼层平面上，具有优良减振的良好性能。

2 浮动基础系统的工作原理和主要作用

2.1 浮动基础系统的工作原理

浮动基础系统是通过在建筑底部设置一层弹性材料，将建筑与地面隔离开来。这种弹性材料可以吸收地面传递到建筑物内部的振动和噪声，并减少它们的影响。当地面发生振动时，弹性材料会缓冲振动并分散能量，使建筑物内部的震动和噪声减少到一定程度。通过使用浮动基础系统，可以提高建筑物的舒适性和安静性，同时减少对建筑物结构的不利影响。这种系统在许多高要求噪声控制的场所，如医院、实验室和音乐厅等，都得到广泛应用。

2.2 浮动基础系统的主要作用

减少传递噪声：浮动基础系统能够有效地隔离建筑物与地面之间的振动和噪声传递，从而减少建筑内部的噪声水平，提供更加安静的环境。

提高舒适度：浮动基础系统可以降低建筑物受外部振动引起的震动感，提供更加稳定和舒适的居住或工作环境。

保护结构完整：通过减少振动的传递，浮动基础系统可以降低建筑物结构的应力和损坏风险，延长建筑物的使用寿命。

增强隔音效果：浮动基础系统的弹性材料可以吸收和分散噪声能量，提高建筑物的隔音效果，使其更加适合需要保持室内安静的场所，如住宅区或办公楼[2]。

3 浮动基础系统的工程施工应用

3.1 工程概况

本文针对中国中化大厦设备层设备布置情况，进行噪声源分析，然后从结构噪声和空气噪声两个方面进行声学设计，本文设计的机电设备机组采用浮动基础系统的方案，为办公楼层中设备机组减振降噪提供的一种适用方案。表1为本建筑工程中，设备层主要设备。

表1 本工程设备层主要设备

根据噪声及振动的传播途径，一是对设备机组采用浮动基础系统设计，管道采用弹簧减振器进行减振、隔绝固体声的传播；二是对在机房内设置吸声减弱其对周围房间的噪声影响。

3.2 浮动基础隔声设计

当设备启动后，设备噪声及振动会通过空气、结构、管道、支吊架传播到上下办公区，因此，对其机房内座地式机电设备采用浮动底座声学处理。浮动基础结构隔振隔声设计需要满足以下条件：

制定噪声和振动控制的标准，现场隔声效率是衡量建筑减振设施在降低振动和噪声方面的一个指标，隔声效率越高，则降低噪声传输的有效性越高。

在设备层内采取“楼板浮筑结构的隔振隔声”，能极大的缩减动力设备运行时产生的高、中、低频噪声对楼下及四周的传递。

动力管道全部支撑在“浮筑层”上，能够隔离管道对楼下及四周的传递，未安装在“浮筑层”上的管道采用弹簧减振器减振。

设备安装在“浮筑层”上，确保今后对设备检修时，在设备移动拆卸等情况下，不会对楼下产生明显的振动噪声污染。

3.3 浮动基础施工工艺概况

浮动底座施工工艺流程为：#结构楼面找平—#隔振垫定位并用建筑胶固定—#铺设围边胶垫—#铺设浇筑模板或钢板—#封堵板缝—#铺设防水薄膜—#铺设钢筋网—#浇筑混凝土。

结构楼面找平：对结构楼面进行找平处理，保证底座施工的基准面平整。

隔振垫定位并用建筑胶固定：按设计要求定位隔振垫，并使用建筑胶固定，以实现隔振效果。

铺设围边胶垫：铺设围边胶垫，防止水泥浆液渗漏。

铺设浇筑模板或钢板：根据设计要求铺设浇筑模板或钢板，用于固定和支撑混凝土的浇注。

封堵板缝：对模板或钢板之间的缝隙进行封堵处理，确保混凝土浇筑时不会有漏浆现象。

铺设防水薄膜：在浇筑模板或钢板上铺设防水薄膜，防止混凝土与结构楼面之间的水分交换。

铺设钢筋网：按设计要求，在防水薄膜上铺设钢筋网，增强底座的承载能力。

浇筑混凝土：最后，进行混凝土的浇筑，确保底座的稳定性和承载力。

3.4 浮动基础系统技术要求

3.4.1 构造要求方面

结构楼面必须保持干净、平整、和干燥。隔振胶垫尺寸合适(50x50x50mm)，根据减振胶垫荷载范围排布在结构楼层平面上。一般情况无负载状态下隔振胶垫的排布中至中参考间距为 450mm；有负载状态下隔振胶垫的排布中至中参考间距为 300-350mm。

3.4.2 隔振胶垫物理属性要求

为保证良好的隔振防噪效果，要求隔振胶垫必须满足表2 中的基本参数条件。

表2 隔振胶垫物理的属性要求

3.4.3 浇注模板及防水

浇注模板是建筑施工中用于支撑混凝土浇筑的临时结构。在浇筑混凝土时，为了防止水泥透过缝隙凝固和产生声学短路，通常会使用木板或钢板作为模板，并在其表面铺设防水层。防水层的作用是在混凝土浇筑过程中阻挡水泥渗入模板缝隙并凝固，从而避免模板与混凝土之间的粘连和结构楼面的质量问题。防水纸可以起到隔离的作用，保证混凝土能够充分流动并在整个结构中均匀分布。此外，防水纸还可以提供一定的防潮功能，防止水分从地面上升进入混凝土结构，避免水分对混凝土的质量和性能造成不利影响。因此，在进行混凝土浇筑时，采用浇注模板及铺设防水纸的做法可以确保混凝土结构的质量和稳定性，同时满足建筑施工的技术要求[3]。

3.4.4 浮筑层施工

浮筑层为 150mm 钢筋混凝土块，配筋方式由结构工程师确定。浮筑层与结构墙身/围边反坎碰接的地方都需用弹性围边胶垫隔绝刚性连接，不应透过任何坚硬物料(钉子、水泥块)接触到周围之楼宇结构。须避免任何导管及管道穿越浮筑层，如无法避免须以弹性围边胶垫包裹，并以非硬化密封胶封口[4]。弹性围边胶垫10mm厚胶垫铺设在围边反坎上。

4 应用效果

浮动底座是对隔声、减振非常好的处理措施，结合楼板和浮动底座的总体隔声性能指标计权隔声量可达55dB以上[5]。计权规范化撞击声压级Ln,w≤47dB。

4.1 浮动基础空气声隔声量实验室测试

根据GB/T50121-2005《建筑隔声评价标准》5.1.1中建筑构建空气声隔声性能分级判定的要求，委托国家认可的CMA认证的检测机构，使用RTA840系统对浮筑基础系统进行空气声隔声量实验室测试。实验选取的各频率（Hz）值对应的隔声量(dB)详见表3，结果如图1所示。

图1 浮动基础空气声隔声量实验室测试结果图例

表3 各频率与隔声量的主要参数对应

4.2 浮动基础撞击声隔声改善量实验室测试

按照GB/T50121-2005《建筑隔声评价标准》、GB/T 19889.8-2006/ISO 140-8：1997《声学 建筑和建筑构件隔声量测量第8部分：重质标准楼板覆面层撞击声改善的实验室测试》要求，委托国家认可的CMA认证的检测机构对浮动基础进行撞击声隔声改善量实验室测试。在计权规范化撞击声压级Ln,w=78dB的钢筋混凝土楼板上，铺装隔振胶垫的浮筑楼板，经撞击声隔声检测，计权规范化撞击声压级Ln,w=47dB,计权撞击声压级改善量ΔLW=31dB。依据GB50118-2010《民用建筑隔声设计规范》中的楼板撞击声隔声标准，该浮筑楼板撞击声隔声性能均达到住宅建筑、学校建筑、医院建筑和旅馆建筑相应等级标准。

5 结语

现代建筑越来越重视品质，由于噪声污染和振动是人居环境和公共安全的重要影响因素，因此在建筑规划设计就要考虑到防噪隔振。浮动基础系统基于特殊设计，具有较好的减振、隔声效果，已经成为现代高级写字楼、酒店的首选技术措施。应用浮动基础系统，在降低噪声污染的同时，也能够很大程度上提升建筑物的隔振效果，降低地震等外力对建筑物的结构破坏和安全性影响，可以延长建筑的使用寿命，减轻灾害损失。该技术在建筑施工实际应用时，要注意严格结合建筑行业相关规范和技术标准进行，要强化各施工环节的质量控制。